(57)【要約】【課題】製造が容易な磁気センサを提供する。【解決手段】直径１５［ｍｍ］のブロック１に直径１.１［ｍｍ］の第１貫通孔１１〜第４貫通孔１４を穿設し、それら第１貫通孔１１〜第４貫通孔１４に外径１.０［ｍｍ］，内径０.５［ｍｍ］の第１チューブ２１〜第４チューブ２４を挿入し、第１チューブ２１〜第４チューブ２４に線径０.３［ｍｍ］のニオビウム導線からなる第１導線２ｘを挿通してピックアップコイルを形成し、ピックアップコイルを第１ＳＱＵＩＤ３ｘに接続する。【効果】ブロックに貫通孔を穿設する際、直径１［ｍｍ］以上の折れにくいドリルの刃を使うことができ、作業が容易になる。貫通孔の直径をＤとし、導線の線径をφとするとき、肉厚ｔが（Ｄ−φ）／２より少し薄いチューブを用いれば、チューブ内での導線のたるみを無視できる程度に抑えることが出来る。【選択図】図１
2005326205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロックと、前記ブロックに間隔を空けて順に平行に穿設された直径１［ｍｍ］以上の第１，第２，第３および第４貫通孔と、前記第１，第２，第３および第４貫通孔にそれぞれ挿入された第１，第２，第３および第４チューブと、前記第４チューブの一方側開口付近を通って前記第３チューブの一方側開口へ布線され続いて該第３チューブの一方側開口から他方側開口へ挿通され続いて該第３チューブの他方側開口から前記第４チューブの他方側開口へ布線され続いて該第４チューブの他方側開口から一方側開口へ挿通され続いて該第４チューブの一方側開口から前記第２チューブの一方側開口へ布線され続いて該第２チューブの一方側開口から他方側開口へ挿通され続いて該第２チューブの他方側開口から前記第１チューブの他方側開口へ布線され続いて該第１チューブの他方側開口から一方側開口へ挿通され続いて該第１チューブの一方側開口から前記第２チューブの一方側開口付近まで布線されることによりピックアップコイルを形成する導線と、前記ピックアップコイルに接続されたＳＱＵＩＤとを具備したことを特徴とする磁気センサ。
【請求項２】
ブロックと、前記ブロックに間隔を空けて順に平行に穿設された直径１［ｍｍ］以上の第１，第２，第３および第４貫通孔と、前記第１，第２，第３および第４貫通孔にそれぞれ挿入された第１，第２，第３および第４チューブと、前記第４チューブの一方側開口から他方側開口へ挿通され続いて該第４チューブの他方側開口から前記第３チューブの他方側開口へ布線され続いて該第３チューブの他方側開口から一方側開口へ挿通され続いて該第３チューブの一方側開口から前記第１チューブの一方側開口へ布線され続いて該第１チューブの一方側開口から他方側開口へ挿通され続いて該第１チューブの他方側開口から前記第２チューブの他方側開口へ布線され続いて該第２チューブの他方側開口から一方側開口へ挿通され続いて該第２チューブの一方側開口から前記第４チューブの一方側開口付近まで布線されることによりピックアップコイルを形成する導線と、前記ピックアップコイルに接続されたＳＱＵＩＤとを具備したことを特徴とする磁気センサ。
【請求項３】
ブロックと、前記ブロックに間隔を空けて平行に穿設された直径１［ｍｍ］以上の第１および第２貫通孔と、前記第１および第２貫通孔にそれぞれ挿入された第１および第２チューブと、前記第２チューブの一方側開口から他方側開口へ挿通され続いて該第２チューブの他方側開口から前記第１チューブの他方側開口へ布線され続いて該第１チューブの他方側開口から一方側開口へ挿通され続いて該第１チューブの一方側開口から前記第２チューブの一方側開口付近まで布線されることによりコイルを形成する導線とを具備したことを特徴とするコイル。
【請求項４】
ブロックに直径１［ｍｍ］以上の貫通または有底の孔を開けた後、前記孔にチューブを挿入して、実質的に直径１［ｍｍ］未満の貫通または有底の孔を前記ブロックに設けることを特徴とする微細孔の作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気センサ、コイルおよび微細孔の形成方法に関し、さらに詳しくは、製造が容易な磁気センサ、コイルおよび微細孔の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、直径１５［ｍｍ］のガラスエポキシ製の円柱状ブロックに直径０.５［ｍｍ］の第１，第２，第３および第４貫通孔を穿設し、線径０.３［ｍｍ］のニオビウム導線を第４貫通孔の一方側開口付近を通って第３貫通孔の一方側開口へ布線し続いて第３貫通孔の一方側開口から他方側開口へ挿通し続いて第３貫通孔の他方側開口から第４貫通孔の他方側開口へ布線し続いて第４貫通孔の他方側開口から一方側開口へ挿通し続いて第４貫通孔の一方側開口から第２貫通孔の一方側開口へ布線し続いて第２貫通孔の一方側開口から他方側開口へ挿通し続いて第２貫通孔の他方側開口から第１貫通孔の他方側開口へ布線し続いて第１貫通孔の他方側開口から一方側開口へ挿通し続いて第１貫通孔の一方側開口から第２貫通孔の一方側開口付近まで布線することによりピックアップコイルを形成し、そのピックアップコイルをＳＱＵＩＤに接続した磁気センサが知られている（例えば、非特許文献１参照。）。
【非特許文献１】Y Adachi et al, Three dimensionally configured SQUID vector gradiometers for biomagnetic measurement, SUPERCONDUCTOR SCIENCE AND TECHNOLOGY, 16(2003)1442-1446
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の磁気センサでは、直径１５［ｍｍ］のガラスエポキシ製の円筒状ブロックに直径０.５［ｍｍ］の第１，第２，第３および第４貫通孔をドリルで穿設していた。
しかし、このような微細孔を穿設するためのドリルの刃は、針のように細くて折れやすいため、作業が容易でない問題点があった。
そこで、本発明の目的は、製造のための作業を容易にすることが出来る磁気センサ、コイルおよび微細孔の形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の観点では、本発明は、ブロックと、前記ブロックに間隔を空けて順に平行に穿設された直径１［ｍｍ］以上の第１，第２，第３および第４貫通孔と、前記第１，第２，第３および第４貫通孔にそれぞれ挿入された第１，第２，第３および第４チューブと、前記第４チューブの一方側開口付近を通って前記第３チューブの一方側開口へ布線され続いて該第３チューブの一方側開口から他方側開口へ挿通され続いて該第３チューブの他方側開口から前記第４チューブの他方側開口へ布線され続いて該第４チューブの他方側開口から一方側開口へ挿通され続いて該第４チューブの一方側開口から前記第２チューブの一方側開口へ布線され続いて該第２チューブの一方側開口から他方側開口へ挿通され続いて該第２チューブの他方側開口から前記第１チューブの他方側開口へ布線され続いて該第１チューブの他方側開口から一方側開口へ挿通され続いて該第１チューブの一方側開口から前記第２チューブの一方側開口付近まで布線されることによりピックアップコイルを形成する導線と、前記ピックアップコイルに接続されたＳＱＵＩＤとを具備したことを特徴とする磁気センサを提供する。
上記第１の観点による磁気センサでは、ブロックに直径１［ｍｍ］以上の貫通孔を穿設すれば済むため、直径１［ｍｍ］以上の折れにくいドリルの刃を使うことができ、作業が容易になる。また、貫通孔の直径をＤとし、導線の線径をφとするとき、肉厚ｔが（Ｄ−φ）／２より少し薄いチューブを用いれば、チューブ内での導線のたるみを無視できる程度に抑えることが出来る。
【０００５】
第２の観点では、本発明は、ブロックと、前記ブロックに間隔を空けて順に平行に穿設された直径１［ｍｍ］以上の第１，第２，第３および第４貫通孔と、前記第１，第２，第３および第４貫通孔にそれぞれ挿入された第１，第２，第３および第４チューブと、前記第４チューブの一方側開口から他方側開口へ挿通され続いて該第４チューブの他方側開口から前記第３チューブの他方側開口へ布線され続いて該第３チューブの他方側開口から一方側開口へ挿通され続いて該第３チューブの一方側開口から前記第１チューブの一方側開口へ布線され続いて該第１チューブの一方側開口から他方側開口へ挿通され続いて該第１チューブの他方側開口から前記第２チューブの他方側開口へ布線され続いて該第２チューブの他方側開口から一方側開口へ挿通され続いて該第２チューブの一方側開口から前記第４チューブの一方側開口付近まで布線されることによりピックアップコイルを形成する導線と、前記ピックアップコイルに接続されたＳＱＵＩＤとを具備したことを特徴とする磁気センサを提供する。
上記第２の観点による磁気センサは、前記第１の観点による磁気センサとは導線の布線パターンが異なるだけであり、前記第１の観点による磁気センサと同様に製造作業が容易になる。また、チューブ内での導線のたるみを無視できる程度に抑えることが出来る。
【０００６】
第３の観点では、本発明は、ブロックと、前記ブロックに間隔を空けて平行に穿設された直径１［ｍｍ］以上の第１および第２貫通孔と、前記第１および第２貫通孔にそれぞれ挿入された第１および第２チューブと、前記第２チューブの一方側開口から他方側開口へ挿通され続いて該第２チューブの他方側開口から前記第１チューブの他方側開口へ布線され続いて該第１チューブの他方側開口から一方側開口へ挿通され続いて該第１チューブの一方側開口から前記第２チューブの一方側開口付近まで布線されることによりコイルを形成する導線とを具備したことを特徴とするコイルを提供する。
上記第３の観点によるコイルでは、ブロックに直径１［ｍｍ］以上の貫通孔を穿設すれば済むため、直径１［ｍｍ］以上の折れにくいドリルの刃を使うことができ、作業が容易になる。また、貫通孔の直径をＤとし、導線の線径をφとするとき、肉厚ｔが（Ｄ−φ）／２より少し薄いチューブを用いれば、チューブ内での導線のたるみを無視できる程度に抑えることが出来る。
【０００７】
第４の観点では、本発明は、ブロックに直径１［ｍｍ］以上の貫通または有底の孔を開けた後、前記孔にチューブを挿入して、実質的に直径１［ｍｍ］未満の貫通または有底の孔を前記ブロックに設けることを特徴とする微細孔の作成方法を提供する。
上記第４の観点による微細孔の作成方法では、ブロックに直径１［ｍｍ］以上の貫通孔を穿設すれば済むため、直径１［ｍｍ］以上の折れにくいドリルの刃を使うことができ、作業が容易になる。また、貫通孔の直径をＤとし、チューブの肉厚をｔとするとき、直径が（Ｄ−２ｔ）の微細孔を実質的に設けることが出来る。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の磁気センサ、コイルおよび微細孔の形成方法によれば、製造のための作業を容易にすることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図に示す実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１０】
図１は、実施例１にかかる磁気センサ１００を示す斜視図である。
この磁気センサ１００は、直径１５［ｍｍ］のガラスエポキシ製の円柱状ブロック１と、ブロック１に穿設された第１貫通孔１１〜第４貫通孔１４と、第１貫通孔１１〜第４貫通孔１４に挿入された第１チューブ２１〜第４チューブ２４と、線径０.３［ｍｍ］のニオビウム導線からなる第１導線２ｘと、第１導線２ｘに接続された第１ＳＱＵＩＤ３ｘと、ブロック１に穿設された第５貫通孔３１〜第８貫通孔３４と、第５貫通孔３１〜第８貫通孔３４に挿入された第５チューブ４１〜第８チューブ４４と、線径０.３［ｍｍ］のニオビウム導線からなる第２導線２ｙと、第２導線２ｙに接続された第２ＳＱＵＩＤ３ｙと、線径０.３［ｍｍ］のニオビウム導線からなる第３導線２ｚと、第３導線２ｚに接続された第３ＳＱＵＩＤ３ｚとを具備している。
なお、ｘ方向，ｙ方向，ｚ方向は、空間の直交三軸である。
【００１１】
第１貫通孔１１〜第４貫通孔１４は、ブロック１に間隔を空けて順にｘ方向に平行にドリルで穿設されており、直径１.１［ｍｍ］である。
【００１２】
第１チューブ２１〜第４チューブ２４は、第１貫通孔１１〜第４貫通孔１４にそれぞれ挿入されており、外径１.０［ｍｍ］，内径０.５［ｍｍ］のテフロン製チューブである。このようなチューブは、市販されており、容易に入手できる。
【００１３】
第１導線２ｘは、第４チューブ２４の一方側（図１の＋ｘ方向側）開口付近を通って第３チューブ２３の一方側開口へ布線され、続いて第３チューブ２３の一方側開口から他方側（図１の−ｘ方向側）開口へ挿通され、続いて第３チューブ２３の他方側開口から第４チューブ２４の他方側開口へ布線され、続いて第４チューブ２４の他方側開口から一方側開口へ挿通され、続いて第４チューブ２４の一方側開口から第２チューブ２２の一方側開口へ布線され、続いて第２チューブ２２の一方側開口から他方側開口へ挿通され、続いて第２チューブ２２の他方側開口から第１チューブ２１の他方側開口へ布線され、続いて第１チューブ２１の他方側開口から一方側開口へ挿通され、続いて第１チューブ２１の一方側開口から第２チューブ２２の一方側開口付近まで布線されることにより、ｙ方向の磁界を感知するピックアップコイルを形成している。
【００１４】
第５貫通孔３１〜第８貫通孔３４は、ブロック１に、第１貫通孔１１〜第４貫通孔１４より少しだけ＋ｚ方向側の位置で、それぞれｙ方向に平行にドリルで穿設されており、直径１.１［ｍｍ］である。
【００１５】
第５チューブ４１〜第８チューブ４４は、第５貫通孔３１〜第８貫通孔３４にそれぞれ挿入されており、外径１.０［ｍｍ］，内径０.５［ｍｍ］のテフロン製チューブである。このようなチューブは、市販されており、容易に入手できる。
【００１６】
第２導線２ｙは、第８チューブ４４の一方側（図１の−ｙ方向側）開口付近を通って第７チューブ４３の一方側開口へ布線され、続いて第７チューブ４３の一方側開口から他方側（図１の＋ｙ方向側）開口へ挿通され、続いて第７チューブ４３の他方側開口から第４チューブ４４の他方側開口へ布線され、続いて第４チューブ４４の他方側開口から一方側開口へ挿通され、続いて第４チューブ４４の一方側開口から第６チューブ４２の一方側開口へ布線され、続いて第６チューブ４２の一方側開口から他方側開口へ挿通され、続いて第６チューブ４２の他方側開口から第５チューブ４１の他方側開口へ布線され、続いて第５チューブ４１の他方側開口から一方側開口へ挿通され、続いて第５チューブ４１の一方側開口から第６チューブ４２の一方側開口付近まで布線されることにより、ｘ方向の磁界を感知するピックアップコイルを形成している。
【００１７】
第３導線２ｚは、第１貫通孔１１より少しだけ−ｚ方向側の位置で−ｚ方向に見て時計回りにブロック１を１周して第１ループを作り、続いて第１ループの終端から第３貫通孔１３より少しだけ−ｚ方向側の位置まで布線され、続いて−ｚ方向に見て反時計回りにブロック１を１周して第２ループを作ることにより、ｚ方向の磁界を感知するピックアップコイルを形成している。
【００１８】
図２〜図４は微細孔作成工程、図５は布線工程を示す説明図である。
図２に示すように、直径１.１［ｍｍ］のドリルの刃を用いて、ブロック１に第１貫通孔１１〜第４貫通孔１４及び第５貫通孔３１〜第８貫通孔３４を穿設する（なお、第１貫通孔１１，第２貫通孔１２，第５貫通孔３１，第６貫通孔３２のみ図示している）。
次に、図３，図４に示すように、第１貫通孔１１〜第４貫通孔１４及び第５貫通孔３１〜第８貫通孔３４にそれぞれ第１チューブ２１〜第４チューブ２４及び第５チューブ４１〜第８チューブ４４を挿入する（なお、第１チューブ２１，第２チューブ２２，第５チューブ４１，第６チューブ４２のみ図示している）。
次に、図３，図４に示すように、第１貫通孔１１〜第４貫通孔１４及び第５貫通孔３１〜第８貫通孔３４にそれぞれ第１チューブ２１〜第４チューブ２４及び第５チューブ４１〜第８チューブ４４を挿入する（なお、第１チューブ２１，第２チューブ２２，第５チューブ４１，第６チューブ４２のみ図示している）。
次に、図５に示すように、第１チューブ２１〜第４チューブ２４に第１導線２ｘを挿通して布線し、第５チューブ４１〜第８チューブ４４に第２導線２ｙを挿通して布線する（なお、第１チューブ２１，第２チューブ２２，第５チューブ４１，第６チューブ４２のみ図示している）。
なお、図示しないが、第３導線２ｚは、第１導線２ｘを布線する前に布線する。
【００１９】
第１実施例の磁気センサ１００では、ブロック１に直径１.１［ｍｍ］の貫通孔１１〜１４，３１〜３４を穿設すれば済むため、太くて折れにくいドリルの刃を使うことができ、作業が容易になる。また、貫通孔１１〜１４，３１〜３４の直径が１.１［ｍｍ］でも、外径１.０［ｍｍ］，内径０.５［ｍｍ］のチューブ２１〜２４，４１〜４４を貫通孔１１〜１４，３１〜３４に挿入することにより、直径０.５［ｍｍ］の微細孔を実質的に設けることが出来る。
【実施例２】
【００２０】
図６に示す実施例２の磁気センサ２００は、第１導線２ｘと第２導線２ｙの布線パターンが実施例１の磁気センサ１００と異なっているが、それ以外は同じ構成である。
【００２１】
第１導線２ｘは、第４チューブ２４の一方側開口から他方側開口へ挿通され、続いて第４チューブ２４の他方側開口から第３チューブ２３の他方側開口へ布線され、続いて第３チューブ２３の他方側開口から一方側開口へ挿通され、続いて第３チューブ２３の一方側開口から第１チューブ２１の一方側開口へ布線され、続いて第１チューブ２１の一方側開口から他方側開口へ挿通され、続いて第１チューブ２１の他方側開口から第２チューブ２２の他方側開口へ布線され、続いて第２チューブ２２の他方側開口から一方側開口へ挿通され、続いて第２チューブ２２の一方側開口から第４チューブ２４の一方側開口付近まで布線されることにより、ｙ方向の磁界を感知するピックアップコイルを形成している。
【００２２】
第２導線２ｙは、第８チューブ４４の一方側開口から他方側開口へ挿通され、続いて第８チューブ４４の他方側開口から第７チューブ４３の他方側開口へ布線され、続いて第７チューブ４３の他方側開口から一方側開口へ挿通され、続いて第７チューブ４３の一方側開口から第５チューブ４１の一方側開口へ布線され、続いて第５チューブ４１の一方側開口から他方側開口へ挿通され、続いて第５チューブ４１の他方側開口から第６チューブ４２の他方側開口へ布線され、続いて第６チューブ４２の他方側開口から一方側開口へ挿通され、続いて第６チューブ４２の一方側開口から第８チューブ４４の一方側開口付近まで布線されることにより、ｘ方向の磁界を感知するピックアップコイルを形成している。
【実施例３】
【００２３】
ブロックに直径１.１［ｍｍ］の有底孔を穿設し、その有底孔に外径１.０［ｍｍ］，内径０.５［ｍｍ］のチューブを挿入することにより、直径０.５［ｍｍ］の有底の微細孔を実質的に設けることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
直径１［ｍｍ］未満の折れやすいドリルの刃を使わずに、直径１［ｍｍ］未満の微細な貫通孔または有底孔を実質的に設けのに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例１に係る磁気センサを示す斜視図である。
【図２】貫通孔穿設工程を示す説明図である。
【図３】チューブ挿入工程の開始状態を示す説明図である。
【図４】チューブ挿入工程の終了状態を示す説明図である。
【図５】布線工程を示す説明図である。
【図６】実施例２に係る磁気センサを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２６】
１                    ブロック
２ｘ，２ｙ，２ｚ      導線
３ｘ，３ｙ，３ｚ      ＳＱＵＩＤ
１１〜１４            第１〜第４貫通孔
２１〜２４            第１〜第４チューブ
３１〜３４            第５〜第８貫通孔
４１〜４４            第５〜第８チューブ
１００，２００        磁気センサ
【図１】
2005326205.tif 000003
【図２】
2005326205.tif 000004
【図３】
2005326205.tif 000005
【図４】
2005326205.tif 000006
【図５】
2005326205.tif 000007
【図６】
2005326205.tif 000008